ALTERA技术预报

### ALTERA技术预报：SoC FPGA的关键点与策略考虑 #### 引言 Altera公司于2011年发布的白皮书《ALTERA技术预报》聚焦于SoC（System on Chip）FPGA（Field Programmable Gate Array）的最新发展趋势及其在系统设计中的战略意义。SoC FPGA结合了FPGA架构、硬核CPU子系统与其他硬核IP，标志着嵌入式系统设计领域的一次重大革新，预计在未来十年内将得到广泛应用。 #### SoC FPGA的关键推动因素 **过渡到并行和多核处理**：随着计算需求的增加，单核处理器逐渐无法满足高效能计算的要求，转向多核和并行处理成为必然趋势。FPGA因其可编程性和并行处理能力，在此背景下展现出独特的优势，成为CPU的理想硬件加速器，从而提高计算效率同时降低能耗。 **FPGA成为前沿工艺技术的先驱**：过去，FPGA的制造工艺落后于CPU，但近年来，FPGA已率先采用28nm等先进工艺技术，甚至领先于多数商用CPU或ASSP（Application Specific Standard Product）。这不仅提升了FPGA的性能，也增强了SoC FPGA的市场竞争力，使其在保持CPU性能的同时，提供了更多定制化和灵活性。 **FPGA在嵌入式系统中的普及**：随着FPGA成本的下降和技术的成熟，其在嵌入式系统中的应用日益广泛。从工业控制到消费电子，FPGA以其高灵活性和可编程性，为设计者提供了无限可能。 **摩尔定律的经济现实**：摩尔定律预测集成电路的密度每隔两年将翻一番，但随着制造工艺接近物理极限，继续遵循摩尔定律的成本急剧上升。SoC FPGA通过整合多种功能于单一芯片，不仅节省了空间，也降低了系统的整体成本，符合经济高效的市场需求。 **CPU体系结构的演进**：现代CPU体系结构的增强，如多核架构、异构计算能力的提升，进一步促进了SoC FPGA的发展。CPU与FPGA的协同工作模式，为复杂计算任务提供了高效解决方案。 #### 策略考虑 面对SoC FPGA的兴起，设计人员在选择和采用这些器件时需考虑以下关键策略： **平台效应的识别**：评估哪些SoC FPGA器件具有长期的发展潜力，能够形成供应商、生态系统和用户之间的良性循环，构建稳固的市场地位。 **支持IP重用的灵活性**：选择能够灵活适配不同应用场景、支持IP（知识产权）重用的SoC FPGA，减少设计周期，提高开发效率。 **成本与性能的优化**：寻找既能降低成本又能提升性能的FPGA技术，特别是在大规模生产和部署的场景下，成本效益比成为关键考量因素。 SoC FPGA的崛起不仅体现了计算技术的进步，也反映了市场对更高性能、更低功耗和更大灵活性的迫切需求。设计人员在采纳SoC FPGA时，应综合考虑技术趋势、市场动态及自身需求，做出最有利的战略决策。Altera、Cypress半导体、Intel和Xilinx等供应商的积极参与，预示着SoC FPGA将迎来更广阔的应用前景，为未来的技术创新开辟道路。